ОТДЕЛ ДИАТОМОВЫЕ ВОДОРОСЛИ

(DIATOМОРНУТА)

Общее число видов - более 10 тыс. Это одноклеточные организмы микроскопических размеров, иногда объединяющиеся в колонии. Диатомовые водоросли распространены повсеместно. Они обитают в соленых и пресных водоемах, на влажной почве, стволов деревьев и т. д. Клеточные стенки диатомовых водорослей состоят в основном изобразующего защитный панцирь, который имеет эпитеку и нижти (теки), плотно надетые друг на друга: верхнюю гипотеку. Каждая из этих частей состоит из плотстороны с немного загнутыми краями и пояска — узкого кольца, плотно соединенного со створкой.

Внутри клетки расположены протопласт и вакуоли.

Хлоропласты имеют бурую окраску, так как хлорофилл в них замаскирован бурыми пигментами — каротиноидами и диатомином.

 

Вегетативное размножение осуществляется митотическим делением протопласта. Затем дочерние протопласты расходятся, и каждый достраивает новую гипотеку.

Из отмерших диатомовых водорослей образовались мощные отложения горных пород — диатомита и трепела. Их используют при производстве взрывчатого вещества — динамита, материалов для звуковой и тепловой изоляции, при шлифовке металлов, изготовлении фильтров.

Представителем отдела является род Пиннулярия. Виды этого рода - одноклеточные водоросли, в большом количестве накапливаются в иле на дне водоемов. Клетка имеет продолговатую форму с заостренными концами и более широкой средней частью. Посредине створки расположен шов, у конца его и в средней части имеются три утолщения, называемые узелками. Благодаря движению цитоплазмы, соприкасающейся через шов с водой, пиннулярия может передвигаться.

 

 

ОТДЕЛ БУРЫЕ ВОДОРОСЛИ (РНАЕОРНУТА)

Общее число видов — около 1,5 тыс. Распространены главным образом в морях и океанах. Считаются важным компонентом бентоса. Характерная окраска таллома — от оливково-желтоватой до темно- бурой — обусловлена смесью различных пигментов: хлорофилла, ка- ротиноидов, особенно фукоксантина (бурого цвета). Таллом бурых водорослей многоклеточный. У них можно наблюдать эволюцию от микроскопических организмов до гигантов, достигающих иногда 30 — 50 м. У высокоорганизованных клетки делятся в раз­ных плоскостях и отчасти дифференцируются, формируя обособлен­ные комплексы клеток, напоминающих ассимиляционную, запасающую, механическую и проводящую ткани. Такая дифференциация обуслов­лена расчленением таллома на участки, выполняющие различные функ­ции: ризоиды, стеблевую часть и листовую часть.

Вегетативное размножение может осуществляться обрывками тал­лома. Бесполое размножение происходит при помощи многочислен­ных двухжгутиковых зооспор или неподвижных тетраспор. Половой процесс изогамный, гетерогамный и оогамный.

Бурые водоросли образуют неподвижные луга с огромной фито- массой. Они приобретают всевозрастающее значение как кормовые, пищевые, лекарственные и технические растения.

ОТДЕЛ КРАСНЫЕ ВОДОРОСЛИ (ЯНОООРНУТА)

Общее число видов — 4 тыс. Они распространены в морях тропи­ческих и субтропических стран, иногда в области умеренного климата, и лишь немногие обитают в пресноводных бассейнах и в почве. Их таллом имеет вид кустиков, составленных из многоклеточных ветвящих­ся нитей, реже пластинчатый или листовидный, длиной до 2 м. Как и у бурых водорослей, имеются признаки дифференциации на ткани.

Красные водоросли имеют разнообразнейшую окраску, что обус­ловлено различным количественным соотношением пигментов: хлоро­филла, каротиноидов, фикоэритрина, фикоцианина. Пектиново-целлю- лозные клеточные стенки вместе с межклеточным веществом у некоторых видов ослизняются настолько сильно, что весь таллом приобретает слизистую консистенцию. Поэтому их используют как сырье для получения агара. У некоторых видов клеточные стенки инкрустированы известью, придающей таллому твердость камня (род ШЬорИуНит). Такие виды принимают участие в образовании коралло­вых рифов.

Половой процесс оогамный. При бесполом размножении на талло­ме образуются спорангии, которые содержат по одной споре — моно­споры или по четыре — тетраспоры.

Многие красные водоросли служат сырьем для получения агара и йода, их используют как корм для животных, употребляют в пищу.

ОТДЕЛ ЗЕЛЁНЫЕ ВОДОРОСЛИ (СНLORОРНУТА)

Общее число видов — около 20 тыс. Распространены повсемес­тно, преимущественно в пресных водоемах, некоторые в морях и очень немногие в условиях периодического увлажнения на почве, стволах деревьев, цветочных горшках.и т. д.

На примере представителей этого отдела можно проследить два направления эволюции: от одноклеточных одноядерных форм до неклеточных многоядерных, высшая ступень этой линии — каулерпа; от одноклеточных форм через колониальные к многоклеточ­ным нитчатым и даже к многоклеточным с более или менее дифферен­цированным талломам, имитирующим по внешнему виду органы выс­ших растений; высшая ступень этой линии — хара.

Органы движения у подвижных форм — два, реже четыре жгути­ка одинаковой длины и формы. Клетки одноядерные, но могут быть и многоядерными. Хлоропласты в большинстве случаев с пиреноидами, разнообразные по форме, величине и по числу их в клетке. Пигменты — хлорофилл, каротиноиды. Запасные продукты — крахмал и масло. Размножение вегетативное, бесполое и половое. По­ловой процесс известен почти у всех видов и отличается большим разнообразием: изогамия, гетерогамия, оогамия, соматогамия (голога­мия, конъюгация).

Зеленые водоросли делят на три класса: Равножгутиковые, Конъ- югаты и Харовые.

Класс Равножгутиковые (Isocontophicefe)

Самый большой класс по числу видов. Теллом одноклеточный, колониальный, многоклеточный. В жизненном цикле имеется более или менее подвижная фаза.

Хламидомонада (род Chlamidomonadas). Виды этого рода живут обычно в мелких загрязненных водоемах и лужах и часто вызывают «цветенье» воды. Это одноклеточные водоросли округлой, овальной и яйцевидной формы. На переднем конце два цитоплазматических жгу­тика. В базальной части хлоропласта имеется довольно круглый пире­ноид, окруженный гранулами запасного крахмала, а в верхней части — стигма («глазок»).

В цитоплазме, заполняющей углубление хлоропласта, находится ядро, а у основания жгутиков — пульсирующая вакуоль.

При благоприятных условиях хламидомонада размножается бес­полым способом.

Половой процесс чаще изогамный, однако у некоторых видов — гетерогамия и даже оогамия.

Хлорелла (Chlorella). Виды этого рода широко распространены в пресных водоемах, морях, в почве, на коре стволов деревьев. Иногда входят в состав лишайников. Таллом одноклеточный. Клетка округлой формы, по структуре напоминает хламидомонаду, но без жгутиков и пульсирующей вакуоли. Споры не имеют жгутиков. Их называют апланоспорами.

Бесполое размножение у хлореллы осуществляется очень быст­ро. В материнской клетке образуется восемь спор, которые, разраста­ясь, освобождаются и пассивно переносятся током воды.

Половой процесс отсутствует.

В клетках хлореллы накапливается много запасных продуктов, витаминов, антибиотиков, поэтому ее культивируют для использования в различных направлениях.

Улотрикс/ Все виды этого рода распространены в реках. Таллом нитчатый, неветвящийся, состоит из одного ряда клеток, нарастает верхушкой, прикрепляется к субстрату бесцветной базальной клеткой. Хлоропласт имеет форму кольца или полукольца и занимает постенное положение. Ядро одно.

При бесполом размножении в любой из клеток, кроме базальной, образуются четырехжгутиковые зооспоры.

Половой процесс изогамный. Все гаметы одинаковые. После их слияния образуется зигота, которая оседает на дно и при благоприят­ных условиях делится путем мейоза, образуя четыре безжгутиковые споры, каждая из которых прорастает в новое растение.

Каулерпа. Виды этого рода — морские водорос­ли, имеющие стелящийся по субстрату неклеточный таллом, длиной до 50 см, а иногда и больше. Внешне он напоминает корневище с придаточными корнями и крупными листьями. Это как бы одна гигантская клетка с единым протопластом, с множеством ядер и хлоропластов.

Собственно бесполого размножения нет, иногда бывает вегета­тивное размножение частями таллома. Половой процесс изогамный.

 

Класс Конъюгаты (Соnjuatорусеае)

Таллом — многоклеточный нитчатый или одноклеточный без жгутиков. Половой процесс в виде соматогамии (конъюгации). Зооспор и гамет нет.

Спирогира. Многоклеточные виды этого рода жи­вут в пресных водоемах — в реках, прудах, озерах и торфяных болотах. Нитчатый таллом состоит из ряда клеток. Хлоропласты по 1 — 2 в клетке расположены в постенном слое цитоплазмы. Они имеют вид спирально закрученных лент с пиреноидами, края лент часто бывают зазубренными. Ядро находится в центре клетки. Вакуолей несколько. Растет спирогира за счет деления клеток. Вегетативное размножение происходит обрывками таллома. Половой процесс осуществляется следующим образом: две гетероталличные особи располагаются параллельно; в их клетках возникают выпячивания стенок, растущие навстре­чу друг другу; в месте стыка стенки расслизняются, образуя копуляционный канал, по которому протопласт из клетки мужской особи пере­ходит в клетку женской особи. Половой процесс завершается образо­ванием зиготы, которая после периода покоя делится мейозом. При этом образуются четыре гаплоидные клетки, три из которых отмирают, а одна прорастает в новую особь.

Класс Харовые (Сharopyсеае)

Крупные водоросли со сложно расчлененным талломом. Они живут чаще всего в водоемах с пресной водой (озерах, старицах рек), где образуют густые заросли. Бесполое размножение с помощью зооспор отсутствует. Вегетативное осуществляется специальными клубеньками, образующимися на ризоидах, или частями таллома. Органы полового размножения — оогонии и антеридии — многоклеточные. Харовые — эволюционно наиболее продвинутые зеленые водоросли.

Хара. У видов этого рода таллом достигает несколь­ких десятков сантиметров в длину. Он расчленен как бы на узлы и междоузлия, от узлов отходят ответвления. С помощью ризоидов тал­лом прикрепляется ко дну водоемов.

Вегетативное размножение осуществляется клубеньками, образующимися на ризоидах. При половом размножении в пазухах некото­рых боковых одноклеточных ответвлений образуются оогонии и анте­ридии. Оогоний имеет продолговато-шаровидную форму. Внутри нахо­дится яйцеклетка. Антеридий мельче оогониев и имеет шаровидную форму. Оплодотворенная яйцеклетка разрастается в зиготу, которая вступает в период покоя. Прорастанию ее предшествует мейоз. Затем образуется гаплоидная неветвистая нить — предросток, из которой вырастает новое растение.

 

ОТДЕЛ ЛИШАЙНИКИ (Lichenes)

Лишайники — комплексные симбиотические организмы. Они со­стоят из двух компонентов: водоросли и гриба. Водоросль вырабатыва­ет нужные для жизни организма углеводы, которые накапливаются в талломе, а гифы гриба поглощают и задерживают воду, столь же необходимую для жизни.

Два вида лишайников описал еще «отец бота­ники» Теофраст. Однако долгое время эти организмы путали с мхами, что нашло отражение даже в названиях некоторых видов лишайников. Так, ряд видов рода кладония называют «оленьим мхом», а цетрарию кустистую — «исландским мхом».

Таллом лишайников образован переплетающимися гифами гриба, между которыми находятся зеленые и сине-зеленые водоросли.

Выделенные из лишайника водоросли ничем не отличаются от свободноживущих. С другой стороны, У лишайников проявляются био­логические особенности не свойственные Компонентам вне симбиоза. Это выражается, например, в способности лишайников жить в таких местах, где не могут жить отдельно ни водоросли, ни грибы. Лишайники поселяются даже на стекле и металле. Разнообразные их формы мож­но увидеть на скалах, на поверхности почвы, _на коре стволов деревьев. Особенно большие территории они занимают в тундре. Лишайники способны переносить длительное обезвоживание, во время которого их жизнедеятельность, в частности фотосинтез, приостанавливается. Нарастает таллом очень медленно — от 1 _до 8 мм в год. Зная ско­рость роста слоевища, можно по размерам лишайника определить их возраст. Эти размеры дают удивительные результаты. При средней продолжительности жизни в 50 — 100 лет встречаются отдельные эк­земпляры, достигшие 4000-летнего возраста.

Окраска лишайников бывает сероватой, бурой, зеленой, оранжевой, ярко-желтой, оранжевой или почти черной. Их цвет зависит от наличия специфических пигментов.

В зависимости от степени развития слоевища различают три мор­фологические формы лишайников: накипные, листоватые, кустистые.

Накипные лишайники образуют тонкие корочки на камнях, стенах зданий и стволах деревьев. Гифы их прочно срастаются с субстрата­ми. Отличаются они крайне медленным ростом. Так, арктический ли­шайник ризокарпон географический в год вырастает менее чем на 1 мм. Зато живет долго — до 4000 лет, а по некоторым данным даже 4500 лет.

Листоватые лишайники прикрепляются к субстрату с помощью отдельных пучков гиф. Слоевище их имеет вид прикрепленных к основанию пластин. К таким лишайникам относится пельтигера, растущая среди мхов в хвойных лесах, а также на гниющих пнях или на скалах.

Наиболее известным лишайником является знаменитая аспицилия съедобная или, как ее еще называют, «лишайниковая манна», имеющая вид комочков, свободно лежащих на почве. Согласно Библии при тяже­лом переходе через Синайскую пустыню у людей закончились запасы продовольствия, и Господь послал им «манну небесную» — сладкую маслянистую крупу, которую голодающие могли собирать каждое утро.

Аспицилия относится к так называемым кочующим лишайникам, так как слоевище никогда не прикрепляется к почве. Комочки этого лишайника, диаметром до 4 см, переносятся в пустыне ветром с места на место, образуя скопления в укромных местах.

Слоевища кустистых лишайников и вправду выглядят, как разветвленные кустики. Именно эту морфологическую группу лишайников путали с мхами.

Огромные пространства тундры покрыты лишайниками рода кла­дония, которые издавна называют в народе «оленьим мхом», или ягелем. Другим распространенным видом кустистых лишайников является свисающая в таежных лесах с лиственниц и кедров уснея длинная. Свисающее слоевище, придающее тайге сказочный колорит, достигает иногда семи — восьми метров.